天然气是烃和多种杂质气体的混合物，其中包括硫化氢、二氧化碳等酸性气体，还有氮、氦、水等，出于对储运、腐蚀控制、产品规格和环境保护等方面的考虑，在对天然气进行处理之前，对杂质的脱除有严格的要求。膜法对天然气的处理包括天然气的净化、提氦和天然气脱湿等。
采用螺旋卷式或中空纤维式膜，采用一级或多级膜分离
系统，将膜装置放置在天然气井口，利用天然气中的>?!、4!@等组分易于透过分离膜的特性，使之与烃类分离，能达到天然气净化的目的。
天然气是氦气生产的主要来源，传统的深冷法提氦，能耗大、成本高；与之相比，膜法分离技术即具有能耗低，分离效率高，设备简单等优点，可从贫氦天然气中提浓氦气，但高纯氦的收率不高。
天然气中一般含水量占体积分数0.2%左右，为了达到管道输送标准，要求其含水量应低于140ml/m?， 采用膜分离技术对天然气进行脱湿，可保持其原来的压力，且无二次污染。早在80年代，国外如G0-H；等几家大公司就已生产出供天然气脱湿用的膜分离装置，据报道，用膜法替代原有的乙二醇脱湿装置，操作费用可减少85%。
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